一种烟气脱硫零排放资源处理系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟气脱硫工艺技术领域，特别涉及一种烟气脱硫零排放资源处理系统及方法。
【背景技术】
[0002]煤矿等矿物燃烧在现今社会发展中仍是人类获取能源的主要途径之一。而该种工艺在提供热能的同时，亦产生了大量的SO2和烟尘等大气污染物。烟气脱硫是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，技术成熟且运行可靠，主要有湿法、半干法、干法。湿法脱硫工艺则是目前使用最为广泛的脱硫技术。其中镁法脱硫与现广泛应用的石灰石-石膏法烟气脱硫工艺相比，具有脱硫效率高、克服结垢堵塞、以及避免副产品难以处理的问题。该法作为一种经济实用且具有良好市场前景的技术已受到了广泛的关注及发展。
[0003]现有的镁法烟气脱硫工艺中，根据对脱硫产物的后期处置一般可分为再生法、抛弃法及氧化回收法:
[0004]具体地，再生法中，吸收塔内反应后流出的浆液主要是亚硫酸镁和硫酸镁溶液。在要求对氧化镁再生时，首先需将溶液提纯，而后进行浓缩、干燥，并用流化床将干燥后的亚硫酸镁和硫酸镁在严格控温的条件下进行煅烧，重新生成氧化镁和S02，煅烧生成的氧化镁返回吸收系统，收集到纯度较高的SO2气体被送入硫酸装置制硫酸。由于硫酸镁的分解温度高于亚硫酸镁，故导致了工艺的高能耗，同时为了提高氧化镁的品质，需严格控制煅烧温度，还需添加抑制剂抑制亚硫酸镁的氧化，上述步骤均使得运行成本和管理难度大幅增加。
[0005]抛弃法亦称为氢氧化镁法，其脱硫工艺与再生法相似，所不同的是在再生法中，为了降低脱硫产物的煅烧分解温度，需防止脱硫吸收液的氧化，而在抛弃法中则须进行强制氧化以促使亚硫酸镁最大程度转变为硫酸镁。抛弃法的烟气系统、浆液制备系统及SO2吸收系统与再生法相同，而浆液处理则是将反应后的浆液经强制鼓风氧化，而后固液分离，分离出水达标外排，废渣外运处置，本法在脱硫过程中产生的镁盐随废水外排，故运行时需要通过在浆液制备系统中不断补充氧化镁。由于含有大量镁盐的脱硫废水一般不经处理直接进行外排，易造成环境污染，同时也存在资源浪费的问题。
[0006]氧化回收法指将脱硫产物氧化成硫酸镁再予以回收。其脱硫工艺与再生法类似，仅在脱硫剂浆液的处理方式上有所不同。在脱硫塔内二氧化硫和氢氧化镁反应之后生成的亚硫酸镁进入吸收塔底浆液池，由鼓风机往浆液池强制送风，氧化成硫酸镁，而后进行过滤以除去不溶杂质。脱杂后的硫酸镁溶液经浓缩结晶步骤产得七水硫酸镁。回收的七水硫酸镁经干燥后包装贮仓，分离出水则回收后输送到脱硫塔进行循环使用。该方法的回收产物经济效益较差，与高成本投入的回收工艺相比，易造成入不敷出的现象。
[0007]上述方法中存在着对脱硫副产物回收工艺复杂，运行成本较大，易造成环境污染以及回收产物经济效益差等问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种烟气脱硫零排放资源处理系统及方法，以解决现有的镁法烟气脱硫工艺在实际运用中所存在的工艺复杂、运行成本高、回收物不能充分利用、回收产物经济效益较差及易造成环境污染的问题。
[0009]为实现上述目的，本发明提供了一种烟气脱硫零排放资源处理系统，包括:
[0010]脱硫塔，所述脱硫塔用于储存氢氧化镁浆液，并循环所述氢氧化镁浆液使其与含硫烟气发生反应得到脱硫废水及脱硫烟气，所述脱硫烟气直接排放；
[0011]氧化槽，所述氧化槽用于获取所述脱硫废水，以使所述脱硫废水在催化剂的作用下发生反应得到废水处理液；
[0012]脱水机，所述氧化槽与该脱水机相连，所述脱水机用于脱除所述废水处理液中的渣质，以得到滤饼及滤液，所述滤饼直接排出；
[0013]滤液槽，所述滤液槽与所述脱水机相连，所述滤液进入该滤液槽，所述滤液槽监测所述滤液的浓度，当浓度达到预设值时输入反应槽，否则输入回流系统；
[0014]回流系统，所述回流系统用于将浓度未达到预设值的所述滤液送回至所述脱硫塔内循环使用；
[0015]反应槽，所述反应槽用于将浓度达到预设值的所述滤液与液氨反应以得到可回收的氢氧化镁及硫酸铵。
[0016]较佳地，所述脱硫塔的底部设有循环槽，所述循环槽用于储存所述氢氧化镁浆液，所述脱硫塔的烟气入口处设有预冷装置，所述预冷装置用于对烟气进行降温。
[0017]较佳地，还包括吸收液储槽，与pH计及加药栗相连，用于储存氢氧化镁溶液，并通过所述PH计及加药栗向所述脱硫塔及氧化槽内补充氢氧化镁溶液。
[0018]较佳地，所述脱硫塔内的浆液通过射流系统进行循环，所述射流系统的一端与一循环栗相连，另一端与所述脱硫塔内的喷淋系统和/或喷雾系统相连，所述循环栗用于驱动浆液流入所述射流系统，所述射流系统用于将所述浆液与空气混合后重新通过所述喷淋系统和/或喷雾系统喷雾和/或喷雾至脱硫塔内以与烟气混合。
[0019]较佳地，所述脱硫塔的底部设有第一曝气设备，所述氧化槽的底部设有第二曝气设备。
[0020]较佳地，所述第一曝气设备和/或第二曝气设备为鼓风机或旋切混流曝气装置。
[0021]较佳地，所述催化剂存储于一催化剂储槽中，所述催化剂储槽与所述氧化槽相连，所述催化剂为钴盐或钴盐与其他过渡金属盐的复合物。
[0022]较佳地，还包括设于所述氧化槽与所述脱水机之间的缓冲槽，所述缓冲槽与一硅藻土溶液槽相连，所述缓冲槽用于获取所述废水处理液并使其与来自硅藻土溶液槽内的硅藻土溶液进行污泥调理，调理后的废水处理液再输入至所述脱水机。
[0023]较佳地，所述反应槽与液氨罐及相连，所述液氨罐用于向所述反应槽内输送液氨，所述反应槽的输出口与第二脱水机相连，所述第二脱水机对所述浓缩液与液氨反应后的溶液进行脱水得到氢氧化镁泥饼及硫酸铵溶液，所述硫酸铵溶液输入至一蒸发装置，所述蒸发装置用于对所述硫酸铵溶液进行蒸馏获得固体硫酸铵。
[0024]较佳地，所述蒸发装置与所述回流系统相连，所述蒸发装置用于在110°C?170°C的温度下对所述硫酸铵溶液进行蒸馏，所得到的蒸发水通过所述回流系统送回至所述脱硫塔内循环使用，或所述蒸发水作为其他工艺用水回收使用。
[0025]本发明还提供了一种烟气脱硫零排放资源处理方法，应用于上述的烟气脱硫零排放资源处理系统中，具体包括以下步骤:
[0026]S1:在脱硫塔内循环氢氧化镁浆液使其与预冷处理后的含硫烟气发生反应得到脱硫废水及脱硫烟气，其中，脱硫烟气直接排放；
[0027]S2:将所述脱硫废水输入氧化槽在催化剂的作用下发生反应得到废水处理液；
[0028]S3:对所述废水处理液进行脱水并得到滤饼及滤液，所述滤饼直接排出；
[0029]S4:监测所述滤液的浓度，当浓度达到预设值时输入反应槽，否则输入回流系统以送回至所述脱硫塔内循环使用；
[0030]S5:在所述反应槽内将浓度达到预设值的滤液与加入的液氨进行反应，得到可回收的氢氧化镁及硫酸铵。
[0031]较佳地，所述步骤SI还包括:采用射流系统循环浆液，且循环时在对浆液混入空气后进行循环喷雾和/或喷淋。
[0032]较佳地，所述步骤S2还包括:将得到的废水处理液与硅藻土溶液进行污泥调理，使得微小颗粒凝聚为大颗粒，再将调理后的废水处理液进行步骤S3的操作。
[0033]较佳地，所述步骤SI还包括:采用第一曝气设备对氢氧化镁浆液进行曝气处理;所述步骤S2还包括:采用第二曝气设备对氧化槽内的液体进行曝气处理。
[0034]较佳地，所述步骤S5还包括，所述浓度达到预设值的滤液与加入的液氨进行反应后，将反应后的溶液进行脱水得到氢氧化镁泥饼及硫酸铵溶液，所述氢氧化镁泥饼直接排出，采用一蒸发装置在110°c?170°C的温度下对所述硫酸铵溶液进行蒸馏得到蒸发水及固体硫酸铵，其中，蒸发水再次通过所述回流系统送回至所述脱硫塔内循环使用或作为其他工艺用水回收使用。
[0035]本发明提供的烟气脱硫零排放资源处理系统具有如下技术效果:
[0036](I)采用特殊的浆液处理工艺(制备氢氧化镁及硫酸铵)的流程取代常规镁法脱硫回收工艺的步骤，得到的回收产品为经济效益更高的高纯度硫酸氨及氢氧化镁，实现资源更大利益化的回收再利用。且无需煅烧，工艺操作更为简便，成本较低。
[0037](2)采取了措施:a、在烟气脱硫系统循环的喷雾管路和/或喷淋